垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集方法及收集系统与流程

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集方法及收集系统。

背景技术：

我国生活垃圾集中填埋处理发展于上世纪90年代，各大城市生活垃圾集中填埋处理已有10多年历史，填埋过程中产生的渗滤液均采用成熟的生化处理+深度处理工艺，利用微生物降解渗滤液中的各类有机污染物。为了确保处理系统内微生物脱氮达到国家标准，根据微生物脱氮反应原理，一般设计要求进水碳氮比≥4。而目前国内较早一批集中填埋的生活垃圾填埋场产生的渗滤液逐渐进入老龄化阶段，主要表现为原水codcr（化学需氧量）偏低、氨氮含量高、可生化性较差，碳氮比＜2，严重影响生化系统的稳定运行和处理效果。

为了解决渗滤液老龄化的问题，目前各渗滤液处理厂主要采取外加碳源的方式，提高原水碳氮比，所用的碳源主要为葡萄糖和甲醇。长期使用葡萄糖，对采用膜深度处理工艺的渗滤液厂也存在一定影响，主要体现在膜通量下降快，容易造成堵膜；而甲醇易燃、有毒，危险系数较大，无论是葡萄糖还是甲醇，都明显增加了运营成本，给渗滤液厂的稳定运营带来极大的压力。

鉴于以上情况，各填埋场开始在垃圾填埋作业现场收集高浓度渗滤液以改善进水水质，由于各填埋场填埋方式和导渗系统设置不同，有效收集高浓度渗滤液仍然存在一定问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简便、成本低廉、稳定高效、可显著提高渗滤液codcr、碳氮比和可生化性的垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集方法及收集系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集方法，包括以下步骤：将低浓度渗滤液输送至垃圾填埋场的作业现场，通过布管和开孔漫灌的回灌方式，收集得到高浓度渗滤液，所述低浓度渗滤液的codcr≤4000mg/l，碳氮比＜4，反应可生化性的比值b/c≤0.2，所述高浓度渗滤液的codcr≥8000mg/l，碳氮比≥4，反应可生化性的比值b/c≥0.5。

上述的垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集方法中，优选的，所述布管和开孔漫灌的回灌方式通过采用一回灌系统实现：所述回灌系统包括主管道和多根与主管道连通的支管道，所述主管道设于垃圾填埋场的作业平台上，所述支管道设于垃圾填埋场的作业坡面上，多根支管道沿作业坡面的周向间隔设置；所述支管道上开设有若干孔。

上述的垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集方法中，优选的，所述支管道为开孔花管，每米长的支管道上开设3～5个孔；所述支管道的开孔形状为圆形或矩形。

上述的垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集方法中，优选的，所述低浓度渗滤液来自垃圾填埋场的渗滤液调节池。

上述的垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集方法中，优选的，所述收集得到的高浓度渗滤液输送至垃圾填埋场的渗滤液处理系统。

上述的垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集方法中，优选的，所述垃圾填埋场为已填埋时间≥5年的垃圾填埋场。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集系统，所述收集系统包括回灌系统以及与回灌系统相连的高浓度渗滤液收集池，所述回灌系统包括主管道和多根与主管道连通的支管道，所述主管道设于垃圾填埋场的作业平台上，所述支管道设于垃圾填埋场的作业坡面上，多根支管道沿作业坡面的周向间隔设置；所述支管道上开设有若干孔。

上述的垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集系统中，优选的，所述支管道为开孔花管，每米长的支管道上开设3～5个孔；所述支管道的开孔形状为圆形或矩形。

上述的垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集系统中，优选的，所述主管道与垃圾填埋场的渗滤液调节池相连，所述高浓度渗滤液收集池与垃圾填埋场的渗滤液处理系统相连。

上述的垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集系统中，优选的，所述主管道通过第一输送泵与垃圾填埋场的渗滤液调节池相连，或者，所述主管道通过运输车辆与垃圾填埋场的渗滤液调节池相连；所述高浓度渗滤液收集池通过第二输送泵和输送管道与垃圾填埋场的渗滤液处理系统相连，或者，所述高浓度渗滤液收集池通过运输车辆与垃圾填埋场的渗滤液处理系统相连。

codcr：化学需氧量，指示水质有机污染程度的重要参数。

氨氮：指水中以游离氨（nh3）和铵离子（nh4⁺）形式存在的氮。

碳氮比：废水中碳元素与氮元素总量的比值，适当的碳氮比，才能维持废水生化反应的稳定运行，本发明所述碳氮比特指codcr与总氮的比值。

b/c：bod5与codcr的比值，反映废水可生化性的指标。

开孔花管：开了孔的管道/管材，主要用于施工建筑行业中水、气的排出或收集，其开孔形状、尺寸、孔间距等根据设计需求而定，本发明对开孔形状没有严格要求。

本发明主要解决的技术问题如下：

（1）解决填埋年限较久（≥5年，可优选5～15年）的生活垃圾填埋场产生的新鲜渗滤液收集问题。

（2）收集高浓度渗滤液，解决生活垃圾渗滤液处理系统碳氮比不足的问题。

该问题采用现有技术无法解决的主要原因是：垃圾填埋时间越久，其堆体越厚，新鲜渗滤液越难以进入垃圾堆体内底部涵管。渗滤液在渗流的过程中发生了厌氧降解，导致其通过涵管进入处理系统时碳素偏低、氨氮较高，碳氮比不足，难以直接进行生化系统处理。

针对以上技术问题，本发明的创新点主要在于：

（1）通过回灌的方法收集高浓度渗滤液；

（2）采用在垃圾作业坡面布管、开孔漫灌的回灌方式。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）通过采用本发明的方法，收集到的渗滤液codcr明显提高，碳氮比和可生化性均可满足渗滤液处理生化系统的稳定运行，完全取代了外加碳源的使用，极大的节约了成本，同时避免了碳源使用对膜处理系统带来的影响，提高了渗滤液处理的稳定性和效率。

（2）采用低浓度渗滤液模拟降雨回灌至堆体，无需采购其他辅料，一方面节约成本，另一方面利用该收集系统处理了部分渗滤液，减少渗滤液处理系统压力。

（3）本发明系统设置在垃圾填埋现场，无需占地，所用设施为水泵和管道，操作简便，收集效率高，适用性强，有利于老龄填埋场的渗滤液稳定处理。

附图说明

图1为本发明实施例1中垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集方法的工艺流程图。

图2为本发明实施例1和实施例2中垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集系统中回灌系统的结构布置示意图（或工作原理图）。

图3为本发明实施例1和实施例2中垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集系统中回灌系统的支管道主视图。

图4为本发明实施例1和实施例2中垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集系统中回灌系统的支管道剖面图。

图5为本发明实施例2中垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集系统与渗滤液调节池、渗滤液处理系统的整体布局示意图。

图例说明：

1、回灌的渗滤液；2、主管道；3、支管道；4、渗出的渗滤液；5、开孔；6、渗滤液调节池；7、第一输送泵；8、高浓度渗滤液收集池；9、输送管道；10、渗滤液处理系统；11、垃圾填埋区；12、渗滤液处理区；13、第二输送泵。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。

实施例1：

一种本发明的垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集方法，包括以下步骤：将低浓度渗滤液输送至垃圾填埋场的作业现场，通过布管和开孔漫灌的回灌方式，收集得到高浓度渗滤液。如图1所示，本实施例的具体收集过程为：渗滤液调节池6中的低浓度渗滤液通过管道输送至垃圾填埋场的回灌现场，通过表面漫灌均匀洒到垃圾表面，渗透进入堆体内，在堆体的挤压作用下，高浓度渗滤液会直接进入收集池内，收集池内的高浓度渗滤液通过管道输送至渗滤液处理系统10，从而完成高浓度渗滤液的收集。

本实施例中，布管和开孔漫灌的回灌方式通过采用一回灌系统实现，该回灌系统的结构示意图如图2所示：回灌系统包括一根主管道2和多根与主管道2连通的支管道3，主管道2设于垃圾填埋场的作业平台上，各支管道3设于垃圾填埋场的作业坡面上，多根支管道3沿作业坡面的周向间隔设置，可采用每20米设置一根支管连接至主管道2。支管道3上开设有若干孔（图中虚线示意开孔结构）。回灌的渗滤液1（即低浓度渗滤液）通过主管道2和支管道3后，得到渗出的渗滤液4。

本实施例中，如图3和图4所示，支管道3为开孔花管，通常每米长管道开3～5个孔，支管道3的开孔5的形状为圆形，采用矩形开孔也可以。

本实施例中，低浓度渗滤液来自垃圾填埋场的渗滤液调节池6。

本实施例中，收集得到的高浓度渗滤液输送至垃圾填埋场的渗滤液处理系统10。

本实施例中，垃圾填埋场为填埋年限≥5年的垃圾填埋场，采用的是本领域常规典型的垃圾填埋场。

本实施例中，低浓度渗滤液的codcr为3000mg/l，氨氮为2500mg/l，碳氮比接近1，b/c约为0.2；经收集后，高浓度渗滤液的codcr为28000mg/l，氨氮为2200mg/l，碳氮比为8～12，b/c为0.6～0.8。经过多次收集试验发现，本发明的收集方法广泛适用于各种类型的垃圾填埋场，收集得到的高浓度渗滤液的codcr、碳氮比和b/c均可稳定在上述高浓度渗滤液的效果，甚至可以实现更好的效果。

实施例2：

一种本发明的垃圾填埋场高浓度渗滤液的收集系统，上述实施例1的收集方法可以采用该收集系统进行实施，但并不限于此系统。本实施例的收集系统包括回灌系统以及与回灌系统相连的高浓度渗滤液收集池8。如图2所示，回灌系统包括一根主管道2和多根与主管道2连通的支管道3，主管道2设于垃圾填埋场的作业平台上，各支管道3设于垃圾填埋场的作业坡面上，多根支管道3沿作业坡面的周向间隔设置，本实施例中采用每20米设置一根支管道3；支管道3上开设有若干孔（图中虚线示意开孔结构）。回灌的渗滤液1（即低浓度渗滤液）通过主管道2和支管道3后，得到渗出的渗滤液4。

本实施例中，如图3和图4所示，支管道3为开孔花管，每米长的支管道3上可开设3～5个孔，支管道3的开孔5为圆形开孔，采用矩形开孔也可以。

本实施例的收集系统所处的整体布局示意图如图5所示，渗滤液调节池6（也为渗滤液处理厂调节池）、收集系统、渗滤液处理系统10依次相连，其中收集系统位于垃圾填埋区11，渗滤液调节池6和渗滤液处理系统10位于渗滤液处理区12。渗滤液调节池6与收集系统中的主管道2通过第一输送泵7（或者运输车辆）相连，第一输送泵7置于渗滤液调节池6中。主管道2与多根支管道3连通，支管道3与高浓度渗滤液收集池8相连。高浓度渗滤液收集池8通过第二输送泵13和输送管道9与渗滤液处理系统10（也为渗滤液处理厂原液池）相连，第二输送泵13置于渗滤液处理系统10中。高浓度渗滤液收集池8也可以通过运输车辆与渗滤液处理系统10相连。

本实施例中，渗滤液调节池6中的渗滤液为低浓度渗滤液。

本实施例的收集系统的工作原理如下：

收集系统中的主管道2通过第一输送泵7或者运输车辆将渗滤液调节池6中的低浓度渗滤液输送至填埋作业现场，主管道2部分或全部位于填埋作业平台上，沿作业坡面周向每隔一段距离自作业坡面向坡脚方向布置一根支管道3，各支管道3均与主管道2连通，支管道3为开孔花管，渗滤液通过支管道3上的开孔均匀洒到垃圾表面，渗透进入堆体内。垃圾堆体通过回灌后，持水饱和度增加，微生物发酵作用加快，加速了渗滤液的产生和渗出，高浓度渗滤液收集池8设置于回灌作业坡面坡脚处，在堆体的挤压作用下，高浓度渗滤液会直接进入收集池内，池内设置抽排水泵（第二输送泵13），连接收集管道（输送管道9），直接输送至渗滤液处理系统10，或者通过运输车辆将池内高浓度渗滤液输送至渗滤液处理系统10，从而完成高浓度渗滤液的收集。

效果测试：

利用上述实施例1的收集方法和实施例2的收集系统在长沙市固体废弃物处理场进行高浓度渗滤液收集，采用潜水泵抽取调节池内低浓度渗滤液，其codcr为3000mg/l，氨氮为2500mg/l，碳氮比接近1，b/c约为0.2。通过边坡漫灌的回灌方式均匀洒到垃圾堆体上，同时在垃圾坡脚挖取收集池进行收集。回灌1天后，收集池内开始储存高浓度渗滤液，其codcr为15000mg/l，持续回灌过程中，codcr最高可达40000mg/l，相比调节池内渗滤液提高了12倍多。多次实施回灌作业时，收集的高浓度渗滤液的codcr大多可达到28000mg/l，氨氮值为2200mg/l，维持稳定；回灌收集的高浓度渗滤液碳氮比多可达10以上。该高浓度渗滤液直接抽取进入渗滤液处理系统10，完全达到进水水质要求，无需外加碳源即可确保其生化系统的稳定运行。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。